航空航天心理学研究在空中和宇宙飞行条件下人的心理活动特点。在非陆地的异常条件下从事紧张的驾驶操作，要求
飞行员和
宇航员具有较全面的优秀心理素质和较完善的个性特征。飞行中缺乏视觉参照物，完全依靠仪器仪表的指示进行操作，从而要求飞行员具备精确的视-动协调反应能力，对错觉的意识的灵敏度，还要求坚强沉着的意志，稳定的情绪等特征。宇宙飞行在失重条件下，要求具备心理反应变化的高度适应性和自我协调能力。为了培养和选拔飞行员和宇航员，心理素质的测定和训练过程的检测方法，均是重要的研究方面。
飞行人员的心理品质包括感知觉判断、注意力分配与转移、反应速度、手足动作协调性、记忆力、模仿力和情绪等方面的因素。在航空航天方面，感知觉判断包括飞行人员对高度、距离和速度等飞行状态的判断。无论是飞机的机动飞行和着陆，或是航天器的空间对接和在其他星球上降落，都要求驾驶人员具有良好的感知觉判断能力。一个注意力分配广而且反应敏捷的驾驶员，既能同时关注所有仪表的指示，又能使注视中心迅速从一个仪表转移到另一个仪表。飞行中，驾驶员要耳目并用，手脚同时操作，十分协调。优秀的飞行员，尤其是航天员，不仅要有娴熟的驾驶技术，还必须有丰富的科学知识，具有很好的理解力、记忆力和模仿力，还应保持稳定的情绪。例如航天中长时间处于寂寞环境，会产生令人窒息的孤独感，任何急躁、灰心、缺乏信心都会对飞行产生不利影响。飞行员、航天员的心理品质可以在实践锻炼中加以改善：通过体育活动锻炼灵活性；通过其他专业工作锻炼协调性；通过特殊环境训练提高适应性。
从心理学观点对航空航天工程的要求主要有：座舱飞行显示系统和操纵系统如何适应人的心理状态，例如合理设置仪表的位置和指示方式，采用清晰的刻度线长短、粗细、分度单位，易辨的指针形状和颜色，悦目的信号亮度，考虑振动对显示系统的影响以及合理设置操纵系统，如操作形式、幅度大小、简易程度等。